Question

用如圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置來進(jìn)行“探究加速度與力的關(guān)系”研究，細(xì)線跨過定滑輪連接小車和重物，小車在細(xì)線的拉力作用下自左向右運(yùn)動(dòng)．將光電門1、2分別固定在木板上B、C兩點(diǎn)，用它們可以準(zhǔn)確地記錄遮光條通過光電門的時(shí)間．
（1）未懸掛重物時(shí)，利用現(xiàn)有條件怎樣操作并判定小車與木板間的摩擦力已經(jīng)得到平衡？______；
（2）撤去光電門1，保持小車質(zhì)量M不變，不斷改變重物的質(zhì)量m，每次讓小車都從同一位置A點(diǎn)由靜止釋放，得到小車遮光條通過光電門2的時(shí)間t；記錄數(shù)據(jù)．利用測(cè)量數(shù)據(jù)描點(diǎn)作圖，橫軸用重物質(zhì)量m，若要得到一條過坐標(biāo)原點(diǎn)的傾斜直線，則縱軸應(yīng)用______（選填“t”、“t^-1”、“t²”或“t^-2”）表示，若得到的確為一直線，則由圖線得出結(jié)論______；
（3）在實(shí)驗(yàn)操作正確的前提下，實(shí)驗(yàn)中測(cè)得多組數(shù)據(jù)，并按照第 （2）問中的坐標(biāo)系描點(diǎn)作圖，發(fā)現(xiàn)直線在末端發(fā)生彎曲，則此結(jié)果對(duì)應(yīng)于圖中的圖______（選填“甲”或“乙”）．

Answer 1

解：（1）未懸掛重物時(shí)，平衡摩擦力方法是將木板傾斜，輕輕推動(dòng)小車，若兩個(gè)光電傳感器記錄時(shí)間相同，就平衡了摩擦力．
（2）該實(shí)驗(yàn)中保持小車質(zhì)量M不變，因此有：v²=2as，a==，而a==，所以=m．
所以利用測(cè)量數(shù)據(jù)描點(diǎn)作圖，橫軸用重物質(zhì)量m，若要得到一條過坐標(biāo)原點(diǎn)的傾斜直線，則縱軸應(yīng)用t^-2．
若得到的確為一直線，則由圖線得出結(jié)論在質(zhì)量一定時(shí)，加速度與力成正比．
（3）重物質(zhì)量m增加不能遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量時(shí)，直線在末端發(fā)生彎曲，則此結(jié)果對(duì)應(yīng)于圖中的圖甲．
故答案為：（1）將木板傾斜，輕輕推動(dòng)小車，若兩個(gè)光電傳感器記錄時(shí)間相同，就平衡了摩擦力
（2）t^-2 在質(zhì)量一定時(shí)，加速度與力成正比
（3）甲
分析：平衡摩擦力就是讓小車在無拉力的作用下做勻速直線運(yùn)動(dòng)，讓重力沿斜面的分力等于小車受到的摩擦力．
由題意可知，該實(shí)驗(yàn)中保持小車質(zhì)量M不變，因此有：v²=2as，a==，而a==，所以=m．
點(diǎn)評(píng)：本實(shí)驗(yàn)與教材中的實(shí)驗(yàn)有所不同，但是根據(jù)所學(xué)物理知識(shí)，明確了實(shí)驗(yàn)原理，即可正確解答．